WC颗粒增强钢基熔覆层具有高的硬度和耐磨性,并且有较好的韧性,具有广泛的应用前景,这种技术工艺的关键在于如何控制熔覆层内的组织。本文通过氩弧熔覆工艺,以WC为颗粒增强相,通过分层预置粉末的方法在45钢基体表面制备出钢基耐磨熔覆层。　　 本文利用金相显微镜、XRD、SEM、及EDS等测试手段对熔覆层微观组织、结构及成分进行分析。使用MH3型显微硬度计,测量熔覆层与基体结合界面附近硬度梯度分布以及熔覆层表面硬度分布。在室温干磨损条件下,利用MM-200型磨损试验机对单层熔覆层、基体和参比试样Cr12MoV以及单层熔覆层和双层熔覆层的耐磨性能进行了比较研究,并研究了其磨损机理,探讨了熔覆层中各相的形成机制、WC的烧损机理和影响熔覆层性能的因素和规律。　　 试验结果显示,双层熔覆工艺条件下的熔覆层中原始WC颗粒保留量明显多于单层熔覆工艺。在单层熔覆工艺条件下制备的熔覆试样中,原始的WC颗粒溶解量大,熔覆层成型良好,无宏观缺陷,熔覆层与基体为完全冶金结合。熔覆层组织结构比较复杂,出现平面晶、树枝晶、等轴晶,还有鱼骨状共晶莱氏体组织,主要组成相为WC、W2C、以及M6C(Fe3W3C)型碳化物；在双层熔覆工艺条件下,熔覆层中有大量原始WC颗粒存在,熔覆层与基体良好,为冶金结合,熔覆层中出现树枝状、十字花状枝晶,靠近基体的区域有大量鱼骨状共晶组织,靠近表层多为等轴晶,熔覆层中的相有WC、W2C、M6C(Fe3W3C、Fe3W3C—Fe4W2C)和Fe6W6C等。　　 随着WC涂覆量的增加,熔覆层表面硬度也随之增大。单层熔覆的试样耐磨性能比基体45钢最高提高12倍,是Cr12MoV耐磨性的1.4倍；在两层熔覆工艺的试样中,耐磨性约是单层涂覆工艺试样的1.5倍。单层熔覆工艺下的熔覆层的强化机制主要是复合碳化物和重新结晶生成的W2C、WC的弥散强化作用；而双层熔覆工艺条件下的熔覆层耐磨性的提高更多是依靠弥散分布的WC颗粒对基体的保护作用。综合分析表明,与单层熔覆相比,双层熔覆层组织性能更优。